多要素氣象站是一種基于互聯(lián)網(wǎng)和無線通訊技術(shù)的多功能、全自動氣象監(jiān)測和預警系統(tǒng)。可以準確測量所有常規(guī)氣象因素,并可以擴展連接遠紅外溫度、圖像、水質(zhì)、氣壓等100多種傳感器。多要素自動氣象站自動識別所有與之連接的傳感器,一旦安裝sim卡,監(jiān)測站將立即自動工作。多要素自動氣象站信息接收/處理中心自動識別和接收任何傳感器所采集的信息。用戶在信息接收/處理中心上對監(jiān)測站的數(shù)據(jù)采集頻率、傳輸頻率、報警閥值等參數(shù)設(shè)置完畢后,所有監(jiān)測站的數(shù)據(jù)采集傳輸、分析、統(tǒng)計和告警信息的發(fā)送等設(shè)置,信息接收/處理中心都會與多要素自動氣象站之間自動同步完成。主要包括自動雨量站、自動水位站、多要素氣象站以及自動土壤墑情監(jiān)測站等。在同類設(shè)備中,其體積最小、重量最輕,便于安裝和管理。所有監(jiān)測自動進行,不需要人工操作
工作原理:
系統(tǒng)由室外采集器、gprs通信網(wǎng)絡(luò)和氣象數(shù)據(jù)中心三大部分構(gòu)成。采集器是區(qū)域自動氣象站的核心,硬件部分主要是由電源部分、數(shù)據(jù)處理部分、串行接口部分、采集通道、顯示單元等部分組成。主要實現(xiàn)了氣象要素的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、顯示、傳輸?shù)裙δ堋?br>1、電源部分:電源部分由蓄電池放電供系統(tǒng)使用??刂瓢鍖﹄娖糠烹娺M行低壓保護,當電瓶電壓接近10.5v時,切斷電瓶后邊電路,防止過放電損壞電瓶。
2、數(shù)據(jù)處理部分:單片機部分核心是1個p89v51rd2單片機,具有64k字節(jié)程序存儲器,具有512byte的內(nèi)部kam和擴展的768byte擴展存儲器、接口豐富、內(nèi)部資源多等特點,在外圍加了1個“看門狗”電路并與其內(nèi)部“看門狗”協(xié)同工作,*解決軟件在運行中受強干擾而引起的“軟件死鎖”現(xiàn)象,一旦出現(xiàn)“死機”,看門狗會自動把單片機系統(tǒng)復位,使軟件重復自動運行。實時時鐘及非易失存儲器為單片機系統(tǒng)提供準確的時間信息(電子表)。中心站可通過下行命令對其校時,保證時間的一致性。大容量的非易失存儲器可長期保存歷史數(shù)據(jù)供主站查詢調(diào)用。
3、串行接口部分:串行接口有3個任務(wù),即與gprs通信,與氣壓傳感器通信,與本地pc機通信。單片機內(nèi)部只有1個全雙工串行接口,串行接口通過電平交換后把ttl電平變成rs232標準電平,與gprs相聯(lián),通過gprs把數(shù)據(jù)傳給主站,并從主站接收有關(guān)命令。通過com29針接口與氣壓計相聯(lián),實現(xiàn)對氣壓的讀取。同時,計算機串行接口可在本地與本機聯(lián)接進行調(diào)試和數(shù)據(jù)本地采集。
4、采集通道:通過各要素傳感器對各氣象要素(雨量、溫度、風向、風速)進行連續(xù)、自動的測量,通過光電隔離器件實現(xiàn)傳感器與采集器的連接,防止外部有害干擾源影響傳感器的原始信號;同時保護采集器的集成電路,由單片機控制完成對雨量、溫度、風向、風速的采樣及運算。
5、顯示單元:由漢字液晶顯示模塊和按鍵組成的人機交互介面,用于直觀地顯示當前數(shù)據(jù)及查詢等
關(guān)鍵詞:氣象站 無線通訊 傳感器 數(shù)據(jù)采集 蓄電池